全球1890-2012年8.5级以上地震的季节特征及其形成机制

                             杨学祥，杨冬红

18例数据的统计表明，全球1890-2012年8.5级以上地震在冬春之交（2-3月）发生的频率最大，可能与冰川的消融有关。冰川地壳均衡给出了相关的地球物理机制。

事实上，南极大陆海冰面积在每年2月最小，9月最大；赤道太平洋海温在3月最暖，9月最冷。徳雷克海峡海冰气候开关效应值得关注。

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表1  全球1890-2012年8.5级以上地震表

序号   地震时间     地震地点        震级   气象事件月亮赤纬角拉马德雷

1     1896-06-15  日本三陆            8.6    厄尔尼诺  最小值    冷位相

2     1906-01-31  厄瓜多尔            8.8    拉尼娜    最大值    冷位相

3     1922-11-11  智利                8.5    拉尼娜    最大值    冷位相

4     1923-02-03  俄罗斯堪察加半岛    8.5   拉尼娜    最大值    冷位相

5     1938-02-01  印尼班大海          8.5   拉尼娜              暖位相

6     1950-08-15  中国西藏            8.6    拉尼娜    最大值    冷位相

7     1952-11-04  俄罗斯堪察加半岛    9.0   厄尔尼诺  最大值    冷位相

8     1957-03-09  阿拉斯加            8.6   厄尔尼诺            冷位相

9     1960-05-22  智利               9.5              最小值    冷位相

10    1963-10-13  俄罗斯库页岛        8.5   厄尔尼诺           冷位相

11    1964-03-27  阿拉斯加威廉王子湾  9.2   拉尼娜              冷位相

12    1965-02-04  阿拉斯加            8.7    厄尔尼诺            冷位相

13    2004-12-26  印尼苏门答腊        9.1    厄尔尼诺            冷位相

14    2005-03-28  印尼苏门答腊        8.6              最大值    冷位相

15    2007-09-12  印尼苏门答腊        8.5   拉尼娜    最大值    冷位相

16    2010-02-27  智利                8.8    拉尼娜              冷位相

17    2011-03-11  日本            8.9-9.0     拉尼娜              冷位相

18    2012-04-11  印尼苏门答腊        8.6   拉尼娜             冷位相

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表2  全球1890-2012年8.5级以上地震的季节特征

杨冬红等（2011）指出，火山喷发与气候变冷同时发生，其动力来自于冰川地壳均衡和水均衡，海平面在气候冷暖变化中的升降有重要贡献。气候变冷，冰川增大，大洋海水减少，海洋地壳均衡上升，大洋中脊和陆海边缘以胀裂为主，有利于环太平洋火山带的火山喷发；气候变暖，冰川融化，大洋海水增加，海洋地壳均衡下降，陆海边缘以挤压为主，有利于海洋地壳下插到陆壳之下和环太平洋地震带的地震活动（见图1）。

图1 海平面升降导致的地壳垂直运动、水平运动和地震火山活动

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2014年9月末南极海冰面积达到最大值，是阻碍厄尔尼诺现象发展最主要的因素。

在短周期的气候变化中，德雷克海峡中的海冰进退关系重大。一个可能的模式是：南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻，导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快，部分受阻水流北上，加强秘鲁寒流，使东太平洋表面海水变冷，加强沃克环流，形成拉尼娜事件，增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换，增温的南极环流使南极半岛的海冰减少；南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加，导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢，部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡，使秘鲁寒流变弱，使东太平洋表面海水变暖，减弱沃克环流，使堆积在太平洋西部的暖水东流，形成厄尔尼诺诺事件，减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换，降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制，我们称之为南极环大陆德雷克海峡海冰的气候开关效应(图2) 。

同样，非洲海冰开关可控制南大西洋的海洋环流，澳大利亚海冰开关可控制印度洋的海洋环流。由于德雷克海峡通道狭窄，海冰开关的控制效果更为显著。

 图2  全球气候的三个海冰启动开关示意图

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南极大陆海冰面积在每年2月最小，减弱秘鲁寒流，使赤道太平洋海温在3月最暖；南极大陆海冰面积在每年9月最大，增强秘鲁寒流，使赤道太平洋海温在9月最冷。这是徳雷克海峡海冰气候开关效应的关键证据。

参考文献

杨冬红，杨德彬，杨学祥. 2011. 地震和潮汐对气候波动变化的影响. 地球物理学报, 54（4）：926-934.

杨冬红，杨学祥. 2013. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展, 28(4): 1666-1677.

杨学祥. 2000,对冰期和小冰期气候变化因素的探讨. 自然杂志. 22（6）：358~362.

杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007，22（5）：1680-1685。